Spring Bean混用异步与同步方法时偶发ClassNotFoundException问题咨询

嗨，我来帮你分析下这个困扰你的偶发异常问题～

先还原下你的场景：
我有一个Spring Bean包含两个方法，一个标注了@Async是异步方法，另一个是普通同步方法。两个方法都在访问通过jaxws-maven-plugin生成的SOAP端点客户端。同步方法运行完全正常，但异步方法偶尔会抛出java.lang.ClassNotFoundException: com.sun.xml.ws.spi.ProviderImpl异常，而且这个问题是偶发的，不是每次都会出现。

附上你提供的示例代码：

@Service
public class MyService {

    @Transactional
    public void createTask(URL url) {
        new TaskService(url).getTaskServicePort().createTask();
    }

    @Async
    @Transactional
    public void getTask(URL url) {
        new TaskService(url).getTaskServicePort().getTask();
    }
}

你的疑问：

• 这是异步方法调用导致的问题吗？
• 为什么会偶尔出现这个ClassNotFoundException？
• 我原本期望两个方法都能正常运行不抛出异常。

补充信息：Java版本17，Spring Boot版本2.7.4

问题根源分析 #

这个问题确实和异步方法的执行机制直接相关，主要原因有这几点：

1. 类加载器上下文差异
   Spring的异步方法是通过TaskExecutor在独立的线程池中执行的，这些线程的类加载器可能和原请求线程（比如Tomcat的请求处理线程）的类加载器不一致。同步方法在原线程执行时，类加载器能正确加载com.sun.xml.ws.spi.ProviderImpl；但异步线程的类加载器可能没有包含这个类所在的依赖包，就会偶发触发加载失败。

2. JAX-WS Provider的加载逻辑
   从Java 11开始，JAX-WS已经完全从JDK中移除了，你需要引入外部的JAX-WS实现（比如Sun的JAX-WS RI）。但Spring异步线程的上下文初始化过程中，可能没有正确让类加载器识别到这个Provider实现，当JDK的ServiceLoader尝试查找JAX-WS Provider时，就会因为类加载器的偶发异常找不到目标类。

3. 依赖包的可见性问题
   如果你的JAX-WS依赖是通过provided这类非全局可见的scope引入的，异步线程的类加载器可能无法访问到这些依赖，当线程池中的线程第一次初始化时，就可能出现类加载失败的情况。

解决方案建议 #

针对这些原因，给你几个可行的解决方向：

• 明确指定JAX-WS Provider
  在项目的src/main/resources/META-INF/services/目录下创建javax.xml.ws.spi.Provider文件，文件内容直接写com.sun.xml.ws.spi.ProviderImpl。这样ServiceLoader就能直接定位到实现类，避免类加载器的查找问题。

• 统一异步线程的类加载器
  自定义Spring的TaskExecutor，强制异步线程使用当前应用的类加载器。示例代码如下：

@Configuration
public class AsyncConfig implements AsyncConfigurer {
    @Override
    public Executor getAsyncExecutor() {
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(5);
        executor.setMaxPoolSize(10);
        executor.setQueueCapacity(25);
        executor.setThreadNamePrefix("MyAsyncThread-");
        // 给异步任务设置和原线程一致的类加载器
        executor.setTaskDecorator(runnable -> {
            ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
            return () -> {
                Thread currentThread = Thread.currentThread();
                ClassLoader originalClassLoader = currentThread.getContextClassLoader();
                try {
                    currentThread.setContextClassLoader(contextClassLoader);
                    runnable.run();
                } finally {
                    currentThread.setContextClassLoader(originalClassLoader);
                }
            };
        });
        executor.initialize();
        return executor;
    }
}

• 调整JAX-WS依赖的scope
  检查你的pom.xml（或build.gradle）中JAX-WS相关依赖的scope，确保是compile或者runtime，而不是provided。示例依赖配置：

<dependency>
    <groupId>com.sun.xml.ws</groupId>
    <artifactId>jaxws-rt</artifactId>
    <version>2.3.5</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.sun.xml.ws</groupId>
    <artifactId>jaxws-api</artifactId>
    <version>2.3.5</version>
</dependency>

• 复用SOAP客户端实例
  你现在每次调用方法都new TaskService(url)，会重复初始化客户端，加重类加载负担。可以考虑把TaskService或者对应的Port实例缓存起来，或者通过Spring注入的方式管理，减少类加载的次数，降低偶发问题的概率。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者Pido